凹凸棒石粘土及在水处理中的应用.pdf

2003年4月工业水处理Apr.,2003

第23卷第4期IndustrialWaterTreatmentVol.23No.4

专论与综述

凹凸棒石粘土及在水处理中的应用

张国宇,王鹏
(哈尔滨工业大学环境科学与工程系,黑龙江哈尔滨150001)

[摘要]凹凸棒石粘土是一种以凹凸棒石为主要成分的天然非金属粘土矿物,它是一种具有独特层链状结构的
晶质水合镁铝硅酸盐矿物,具有比表面积大、化学稳定性好、吸附能力强等特征。作者对国内外有关凹凸棒石粘土
的文章进行了综述,详细叙述了凹凸棒石粘土的组成和结构以及相应的改性方法,分类讨论了凹凸棒石粘土在水
处理中的应用,分析了我国在研究开发过程中存在的问题,并提出了相应的意见和建议。
[关键词]凹凸棒石粘土;自然资源;吸附剂;水处理
[中图分类号]TQ424.21[文献标识码]A[文章编号]1005-829X(2003)04-0001-05
Attapulgiteclayanditsapplicationstowatertreatment
ZhangGuoyu,WangPeng
(DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)
Abstract:Attapulgiteclayisakindofnaturalnonmetalmineral,whichismainlycomposedofattapulgite.Atta2
pulgiteiscrystalhydratedmagnesiumaluminumsilicatewithauniquelayer2chainstructure,whichgivesatta2
pulgite’svirtuesofhighsurfacearea,inertchemicalpropertyandexcellentadsorptiveproperty.Areviewofat2
tapulgiteclayispresented.Thecomposition,structureandmethodsofmodificationaredescribedindetail.Its
applicationtothewatertreatmentisinvested.SeveralproblemsofresearchandapplicationofitinChinaaredis2
cussed.Alsosuggestionsandprospectsareproposed.
Keywords:attapulgiteclay;naturalresources;adsorbent;watertreatment

凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石为主要组分的一应用,甚至以原土的形式廉价地出口到德国等国家,
种天然非金属粘土矿物,它是一种晶质水合镁铝硅造成资源的浪费〔2〕。由于凹凸棒石粘土具有较好
酸盐矿物,在矿物学分类上隶属于海泡石族,为含水的吸附能力,在水处理中有着极为广阔的应用前景,
的层链状镁质硅酸盐,具有独特的层链状结构特征。笔者在大量文献调研的基础上,综述了国内外有关
1862年俄国学者隆夫钦科夫最早于乌拉尔矿区的凹凸棒石粘土在水处理中的应用,以期对凹凸棒石
热液蚀变产物中发现这一矿物并将其命名为坡缕石粘土在水处理中的应用起到参考作用。
(Palygorskite),法国学者拉巴朗特于1935年又在1凹凸棒石粘土的组成及结构
美国佐治亚州凹凸堡和法国莫摩隆沉积岩中发现了凹凸棒石呈土状、致密块状产于沉积岩和风化
此种矿物,并命名为凹凸棒石(attapulgite)。1982壳中,呈白色、灰白色、青灰色、灰绿色或弱丝绢光
年世界矿物命名委员会认为坡缕石和凹凸棒石两者泽,土质细腻,有油脂滑感,质轻、性脆,断口呈贝壳
的晶体结构和晶体化学成分相同,属同一种矿物,并状或参差状,吸水性强,湿时有粘性和可塑性,干燥
规定为统一的坡缕石。1976年,中国学者许冀泉根后收缩小,不大显裂纹,水浸泡崩散,悬浮液遇电介
据凹凸堡之音同时兼顾该矿的晶体结构特征,译成质不絮凝沉淀。因产地不同,凹凸棒石粘土的组成
“凹凸棒石”,近年来在国内广泛使用。我国于1976略有不同,一般而言,凹凸棒石原土中含有70%～
年首次在江苏六合小盘山和白土山发现凹凸棒石粘80%的凹凸棒石,10%～15%的蒙脱石和海泡石以
土矿之后〔1〕,相继在苏皖地区发现了大型凹凸棒石及其他的粘土,4%～8%的石英,1%～5%的方解石
矿。据估计,我国的储存量占全世界凹凸棒石粘土或者白云石,在加工的过程中非粘土成分被去
储存量的一半以上。但是,由于我国开发利用水平除〔3〕。因此,最终的产品中含有85%